建筑材料与人居环境绪论

武汉大学通识选修课(自然与工程类）建筑材料与人居环境主讲：阮燕EMAIL:[e-mail]:18971579242课程介绍•为什么选这门课？–这门课设置的目的？Diagram2Diagram2人建筑材料人居环境3课程宗旨•建筑材料与人居环境的关系；•资源、能源、环境、人与自然的协调；•建筑及材料应具有的性能和未来发展方向；•建筑领域如何实现人类可持续发展目标。4课程内容•建筑材料与人居环境之间的关系–从地球资源、能源、生态平衡等视角，讲述建筑材料的生产、运输、施工以及使用过程中对人类的生存环境的影响。•未来社会人类对生存空间、生活方式的需求变化，与之相适应的社会基础设施的建设•建筑材料的绿色化方向–国内外各种新型建筑材料的组成、结构、性能特点和工程应用。5《建筑材料与人居环境》•第1章概论•第2章建筑材料的进步与人类生存环境的变化•第3章自然条件、风土与建筑的特点•第4章材料特性与建筑物的风格•第5章家居环境的评价与室内装饰材料•第6章高层建筑与材料•第7章路面材料、道路铺筑与出行环境•第8章材料的进步与桥梁的发展•第9章21世纪的建筑特点及新型材料•第10章智能建筑物与智能化材料(选讲）•第11章尖端建筑技术与新型材料(选讲）6课程学习资料•教材：《建筑材料与人居环境》清华大学出版社•学习交流：QQ群:173607073（周三班）262256145（周四班）注：1,加入需用学院年级姓名验证;2,课件及学习参考资料在群文件中。7课外阅读及参考资料1.参考书1.《人居环境科学研究进展》：吴良镛，中国建筑工业出版社2.《绿色建材与建材绿色化》：化学工业出版社2.网上资源：人居环境科技网阅读材料1.《寂静的春天》；2.《增长的极限》;3.《瓦尔登湖》。教学环节及考核方式•教学环节：–课堂讲授；–探究式学习方式；–开放式问题讨论，互动交流。•考核方式：–平时成绩（40%）+结课考核（60%）注：平时成绩根据课堂出勤率，回答问题，平时作业，课堂讨论综合评价。9第一章概论一、人居环境与可持续发展二、人居环境问题的现状三、人居环境的范围四、建筑材料与人居环境的关系人与自然–转变！！！•生存与发展是人类社会最基本的主题。•在人类与环境不断地相互影响和作用中，环境问题始终是伴随着人类的活动产生和发展的。•不幸的是，在相当长的时期内，人类过分强调了作为自然主人的一面，夸大了人的主观能动作用，往往只看到人类战胜自然的“丰功伟绩”，忽视甚至忘却自然界的惩罚。不堪重负的地球人类的思考人与自然的关系？人类的生存与发展的关系？可持续发展！！13•人居环境的含义–人居环境是人类生存、从事生产、进行各种社会活动所在的环境。–指人类聚居生活的地方，是与人类生存活动密切相关的地表空间。包括自然、人群、社会、居住、支撑五大系统。–人类聚居•人居环境的形成是社会生产力的发展引起人类的生存方式不断变化的结果•聚居的意义–人类住区（HumanSettlement)14可持续发展概念的确立——对人类发展方式的质疑•1962年，•美国的海洋生物学家雷切尔.卡森(RachelCarson)《寂静的春天》(SilentSpring)——环境概念的提出寂静的春天蕾切尔·卡逊RachelCarson前言一、明天的寓言二、忍耐的义务三、死神的特效药四、地表水和地下海五、土壤的王国六、地球的绿色斗篷七、不必要的大破坏八、再也没有鸟儿歌唱九、死亡的河流十、自天而降的灾难十一、超过了波尔基亚家族的梦想十二、人类的代价十三、通过一扇狭小的窗户十四、每四个中有一个十五、大自然在反抗十六、崩溃声隆隆十七、另外的道路16穹顶之下18人居环境和可持续发展概念的提出•1968年“罗马俱乐部”《增长的极限》•1970年4.22“地球日”NGO•1972年6月人类环境会议《联合国人类环境会议宣言》•1973年联合国—环境规划署成立•1976年第一次人类住区国际会议（HabitatI）“联合国人居中心”（UnitedNationsCenterofHumanSettlement，UNCHS）•1985年12月17日，第四十届联大一致通过决议，确定每年10月的第1个星期一为世界人居日（世界住房日），并每年确定一个主题。19人居环境和可持续发展概念的提出•1987年,组成了联合国世界环境与发展委员会（WorldCommitteeofEnvironmentandDevelopment，WECD）；–正式提出了“可持续发展”(SustainableDevelopment)的概念；–宗旨：既要满足当代人类的需求,又不对后代人的需求构成危害。人居环境与可持续发展思想的确立，标志着人类对待自然的态度从根本上发生了转变。20人居环境和可持续发展概念的提出•1996年6月，第二次人类住区国际会议在土耳其的伊斯坦布尔召开（人居二）。的目标是探讨两个具有全球性重要意义的主题：–“人人享有适当住房”–“城市化进程中人类住区的可持续发展”•“人居二”形成人类住区议程：《人居议程》。•2002年1月1日联合国人居署正式宣告成立。联合国人居环境奖•联合国人居奖是全球人居领域内规格最高的奖项，人称人居奖中的“奥斯卡”。•该奖自1989年创立以来，每年颁发一次，目的在于鼓励和表彰世界各国为人类住区发展做出杰出贡献的政府、组织、个人和项目。•我国从1990年开始组织申报联合国人居奖，截至目前，我国共获各种联合国人居奖20余次。–唐山、深圳、上海、中山、沈阳、成都、大连、杭州、包头、威海、厦门、烟台、扬州、南宁、南京、日照、哈尔滨、昆山、安吉县（2012）、寿光市（2013）等。22人居环境科学•人居环境科学是一门以人类聚居为研究对象，着重探讨人与环境之间的相互关系的科学。•强调把人类聚居作为一个整体，而不像城市规划学、地理学、社会学那样，只涉及人类聚居的某一部分或是某个侧面。•学科的目的是了解、掌握人类聚居发生、发展的客观规律，以更好地建设符合人类理想的聚居环境。中国科学院和中国工程院两院院士、著名建筑与城乡规划学家、新中国建筑教育奠基人之一、人居环境科学创建者吴良镛，荣获2011年度国家最高科学技术奖。“人类住区（人居环境）不仅仅是指住房、一个城市、小镇或乡村的体形,它所指的是人类活动的全过程,包括居住、工作、教育、卫生、文化、娱乐等,以及为维护这些活动而进行的实体结构的有机结合”。24人居环境理论还需要发展关键点•人居环境是一个广阔的理念；•人居环境评价体系的建立需要一个过程；•整体研究是人居环境科学的根本原则；•重视人居环境的人文内容。•任务：•究天人之际•通古今之变•评中外之得失•成一家之言二、“人居环境”问题的现状•世界环境•中国的状况人口年份增加10亿人口需要的时间10亿1804年20亿1927年123年30亿1960年33年40亿1974年14年50亿1987年13年60亿1999年12年70亿2011年13年80亿2027年15年90亿2046年19年•1987年7月11日，世界人口达到50亿：–联合国人口基金1990年6月将每年的7月11日定为“世界人口日”，•1999年60亿：–1999年10月12日，被联合国定为“世界60亿人口日”；•2005年65亿：–2005年6月，世界人口已达64.77亿；•2011年70亿：–2011年10月31日，世界70亿人口日；•2025年80亿：–据有关权威机构预测，2025年将增加到80亿；•2050年94亿：–2050年将达到94.21亿。世界人口数据根据测算，地球最多只能养活100亿至150亿居民!!!年份（年）城市人口比例（％）195029.7196033.6199043.2200348200850世界城市人口占人口总数的增长世界人口状况——城市化问题30世界人口状况——城市化问题•到2008年，全世界生活在城市中的人口将首次超过世界人口总数的一半，达到33亿。•到2030年，生活在城市中的人口数量将达到50亿。•到2050年，这一数字达到64亿。•未来城市人口增长将主要出现在发展中国家。31世界环境——人口增长和城市化带来的问题•资源、能源消耗不断增长•自然环境及生态平衡面临着危机•全世界尚有近一半的人口居住条件不好32能源危机•世界经济的现代化，得益于化石能源，如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛的投入应用。•化石燃料主要包括：煤、石油、天然气。•据推算，目前已经发现的石油储备量还可用40年，天然气还可用70年，煤炭还可用190年。•化石能源与原料链条的中断，必将导致世界经济危机和冲突的加剧，最终葬送现代市场经济。•事实上，近10年来，中东及海湾地区与非洲的战争都是由化石能源的重新配置与分配而引发。能源危机•人类必须估计到，非再生矿物能源资源枯竭可能带来的危机，从而将注意力转移到新的能源结构上，尽早探索、研究开发利用新能源资源。否则，就可能因为向大自然索取过多而造成严重的后果，以至使人类自身的生存受到威胁。•目前主要的替代能源有∶燃料电池、甲醇、生物能、太阳能、潮汐能和风能等。•但是迄今为止只有水利发电和核能有明显的功效。资源危机•1998年，世界自然基金会发表了一份题为《活的地球指数》的报告。报告指出：从1970－1995年的25年间，地球损失了三分之一以上的资源。–淡水生态系统指数25年中下降了50%，特别是在1990－1995年的5年中，下降幅度最大，每年接近6％；–海洋生态系统万年中下降了30％；–世界森林覆盖面积25年下降了10％。35环境危机产业革命以来,世界范围内环境和生态平衡遭受破坏大体上经历了三个阶段：–第一阶段：18世纪末－20世纪初,构成较大不良影响的最初阶段。–第二阶段：20世纪前半期,燃煤污染、石油工业有机毒物污染。–第三阶段：20世纪后半期,世界公害泛滥期。除了大气和水环境严重污染外,噪声、振动、垃圾、恶臭、地面沉降等其它公害也纷纷出现。人类面临的空前的生态危机•空气：现在全世界约有11亿人口生活在空气污染严重的城市。在全球20个空气污染最为严重的城市中，我国的北京和上海榜上有名。•水：半个世纪以来，随着人口的增长和农业的发展，全世界的用水量增长了4倍。与此同时，由于工业、农业、城市用水的污染，水资源日益短缺。预计50年后，世界人口中的13％－20％将面临严重水荒。•土地：过度放牧、过度垦殖、过度施用化肥和农药，已经使许多地区的沃土贫瘠化，全球已有900万公顷土地寸草不生，12亿公顷绿地遭到中等程度的破坏。由于人口的急剧增长、环境污染以及不合理的开发建设，造成某些区域性生态系统急剧退化，自然灾害频繁发生。全世界尚有近一半的人口居住条件不好•城市是全球化的主要受益者，但往往没有给寻找工作的外来移民提供足够的工作机会；•发展中世界城市人口正在以每星期1百万人的速度增长，他们缺乏就业机会，有的甚至连居住地址都没有。38中国的状况•人口众多,资源短缺•环境污染严重•城市化速度大于住区配套设施建设速度•城市人口住房不足“地大物博”的中国–我国陆地面积960万平方千米，居世界第三；–9585万公顷耕地和22434万公顷可利用草原，均居世界第四；–森林面积11525万公顷，居世界第六；–已探明各种资源的潜在价值居世界第三；–水能、太阳能、煤炭资源分别居世界第一、第二、第三。40资源短缺但是!•如果被众多的人口一除，只能得到一个“地少物缺”的结论：–中国的人均耕地面积不到世界平均水平的三分之一，位居世界第60多位；–中国的人均森林和草原面积，只有世界平均水平的13％和32.3％，其中森林覆盖率13.92％，居世界第120位；–人均水资源和人均矿产资源均位居世界第80位，其中人均水资源仅是世界人均水资源的四分之一。41中国的状况•人口众多,资源短缺•环境污染严重•城市化速度大于住区配套设施建设速度•城市人口住房不足42环境污染严重•（1）水域污染•（2）大气污染•（3）垃圾围城现象普遍•（4）城市噪音污染日趋严重水污染Waterpollution污水进入农灌渠Wastewate